Применение дронов в лесном хозяйстве

Применение дронов в лесном хозяйстве практикуется сегодня во всем мире. Сегодня поделимся с вами удачными примерами использования беспилотных платформ в управлении лесными хозяйствами зарубежных стран. К такому успешному опыту однозначно стоит присмотреться.

В лесничестве дроны используются сегодня как доступный, быстрый и точный метод получения данных. Беспилотники могут наблюдать за ростом молодых деревьев, за ландшафтом лесов, а также добираться до труднопроходимых зарослей. Без дронов подобное инспектирование было бы гораздо более долгим и дорогостоящим.

Еще лет 10 назад при использовании БПЛА исследователям приходилось параллельно создавать и свое программное обеспечение. Но последние достижения в области беспилотных технологий позволяют сегодня не изобретать что-то свое, тратя на это дополнительное время и деньги и привлекая сторонних специалистов, а пользоваться уже готовыми программами.

Помимо защиты лесных территорий, дроны можно использовать для разумной коммерческой заготовки леса. В этом случае коптеры помогут вести подсчет деревьев и оценивать молодую поросль с воздуха, избавляя арендатора лесного участка от личного осмотра отдаленных территорий и непроходимых делянок. При этом развитие беспилотных технологий и регулярное появление новых, более продвинутых моделей БПЛА позволяют не нанимать какую-то фирму-оператора со своим дроном, а приобрести собственный коптер, которым будет управлять штатный сотрудник лесничества или компании-арендатора лесного участка. Это сэкономит ваши деньги и время.



Вот несколько примеров того, как в разных странах мира коптеры помогли в восстановлении и бережном освоении лесных территорий.

3D-моделирование леса в турецком регионе Чинарпинар

Более 59% территории турецкого региона Чинарпинар покрыто лесами. Помимо несомненных плюсов с точки зрения экологии, здесь существует и такая проблема, как недоступность наиболее дремучих участков, что не слишком хорошо для управления и контроля за такими территориями.

Так, существование в стране подобных природно “закрытых” для управления районов стало поводом для проведения одного интересного и важного, с практической точки зрения, исследования, организованного Стамбульским университетом. Целью было понять, способны ли аэрофотографии, сделанные с дронов, существенно облегчить задачу управления лесными территориями. Команда исследователей использовала дрон DJI Phantom 4 с максимальной высотой съемки 6 000 метров над уровнем моря.

Специалисты запускали DJI Phantom 4 на высоте 120 м от поверхности земли. Степень наложения кадров составляла 60%. При помощи специальной программы и мобильного телефона команда исследователей создала план полетов. Дрон находился в воздухе на протяжении порядка 28 минут. Далее снимки были обработаны с целью получения контурных карт лесных территорий. В своем отчете ученые указали, что получившиеся фотоматериалы представляют собой отличные данные для оценки лесонасаждений. Команда исследователей рекомендовала дроны как “очень эффективный инструмент для инспектирования, который при этом крайне экономичен для применения на территориях с дремучими лесами и посадками средней плотности”.



Составление карт распространения инвазивных видов хвойных в Канзасе

За последние годы восточная часть американского штата Канзас оказалась охвачена быстрым распространением некоторых видов хвойных растений, что стало настоящей проблемой для местных фермеров и землевладельцев. Однако при всех минусах такого “захвата” территории деревья, тем не менее, можно было бы использовать как биотопливо.

Группа ученых Канзасского университета решила использовать дрон для составления карты размера деревьев, чтобы понять, в каком масштабе красные кедры заполонили территорию. Запуская относительно маленький по размеру дрон, исследователи, тем не менее, смогли собрать большой объем данных даже на сравнительно небольшой высоте полета БПЛА. Более того, низкая высота полета и камера высокого разрешения на борту коптера обеспечили ученых более детальными данными, чем все традиционные методы исследований, и при небольшом бюджете.

Подобные исследования, как показывает практика, хорошо выполнять на DJI P4 Multispectral.

Получив необходимые разрешения от землевладельца и местных уполномоченных органов, команда исследователей осуществила 10 запусков дронов для сбора данных над всей изучаемой территорией, настроив съемку с перекрытием кадров 50%. На земле за полетом коптера наблюдал компьютер. Всего было сделано порядка 200 снимков, которые далее были обработаны и проанализированы.

В результате исследования ученые получили достаточно данных, позволивших им оценить масштаб распространения хвойных деревьев на территории, не предназначенной для их произрастания. Успешный опыт миссий убедил исследователей, что этот метод можно считать эффективным для быстрой оценки потенциала растений-паразитов как биотоплива.

Мониторинг состояния старинных грушевых деревьев в китайской провинции Дасин

Китайская провинция Дасин – то место, где произрастают старинные грушевые деревья, которыми так гордятся китайцы, считая их своим национальным достоянием. Так, по подсчетам специалистов, здесь есть деревья, которым более 400 лет!

Специальная служба озеленения округа Дасин решила проводить тщательную проверку состояния старинных деревьев раз в год. Таким образом чиновники надеются предотвратить любые попытки незаконной вырубки ценных видов, а также одновременно следить за ростом и здоровьем деревьев. Ранее для этих целей использовались наземные сканирующие устройства, но проводить мониторинг было неудобно ввиду большой площади и плотности произрастания грушевых деревьев. Наземное сканирование было очень дорогим и долгим, ведь густая крона деревьев подразумевала множество точек сканирования.

Тогда решено было провести эксперимент мониторинга с БПЛА. Основным критерием при выборе дрона стало наличие системы автопилотирования. Также для сбора данных геолокации нужна была привязка к наземным контрольным точкам. Всем этим критериям отвечает модель Phantom 4 RTK. Данная платформа оборудована профессиональной камерой, а также мобильным ресивером, который может работать со всеми основными глобальными системами позиционирования.

Китайская команда исследователей запускала БПЛА над территорией около 50 квадратных километров. В результате операторы получили снимки с точностью до 5 см в реальном масштабе. Предприняв шесть запусков коптера, пилоты смогли сделать около 5000 снимков с 65% перекрытия по ходу движения и 75% бокового перекрытия. Ценная информация помогла создать 3D модель территории, а детальная информация о каждом отдельно взятом дереве помогла чиновникам оценить состояние насаждений.



Дроны – универсальный инструмент для управления лесами

Ежегодные достижения в развитии беспилотных технологий позволяют планировать и осуществлять такие задачи, как посадка семян, мониторинг состояния взрослых деревьев и безопасная лесозаготовка.

Так, в штате Орегон, США, дроны используют арендаторы лесных участков, осуществляющие легальную лесозаготовку в холмистой местности. Вывоз лесоматериалов на грузовиках здесь не всегда возможен, поэтому спиленные стволы деревьев переправляют по грузовой канатной дороге, пролегающей между двумя башнями-столбами. Разумеется, строительство таких опор, а также контроль за целостностью канатной дороги – задача крайне важная, но при этом сопряженная с рядом факторов риска. Если местность холмистая, пересеченная реками и ручьями, то пешие группы специалистов потратят очень много времени на прибытие из точки А в точку Б. Это может быть и не безопасно. Несколько лет назад для этих целей компания-арендатор приобрела дроны, способные контролировать весь процесс сверху.


Схема процесса доставки спиленного леса в непроходимой местности. Дроны способны контролировать весь процесс безопасным образом с воздуха

Некоммерческие организации, занимающиеся защитой лесов, также видят огромный потенциал в беспилотных технологиях. Ряд НКО закупают дроны для мониторинга состояния лесов в Перу, Мексике и других странах Латинской Америки, где произрастают “легкие планеты”. При помощи дронов производят замеры углекислого газа, а тепловизионные камеры помогают оценивать состояние деревьев, своевременно устанавливать очаги лесных пожаров.

В Азии за посадку деревьев и возрождение тропических лесов взялись такие неправительственные организации, как Worldview International. Эта НКО осуществляет свою деятельность в Мьянме и ставит такие грандиозные планы, как посадка 400 000 деревьев в день при помощи дронов!

В целом ряде штатов западного побережья США посадку новых деревьев там, где леса были уничтожены пожарами, осуществляют службы, получившие разрешение от федеральных властей. Подобные программы осуществляются на правительственном уровне и в Китае.

Озабоченность состоянием лесов наблюдается сегодня во всем мире. В развитых странах привлечение дронов как эффективных помощников в деле сохранения дикой растительности проходит уже на государственном уровне. Очевидно, что тенденция использования коптеров в лесничестве с каждым годом будет только возрастать.